2022年高考物理模拟卷(二)(河北专用word版含答案)

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2022年高考物理模拟卷(二)(河北专用word版含答案)

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2022年高考物理模拟卷(二)(河北专用)
一、单项选择题(共5小题;共20分)
1. 在光滑水平面上,质量为 的小球 A 正以速度 匀速运动。某时刻小球 与质量为 的静止小球 发生正碰,两球相碰后, 球的动能恰好变为原来的 ,则碰后 球的速度大小是 。
A. B. C. D. 或
2. 如图所示,横截面积为直角三角形的斜劈 ,靠在粗糙的竖直墙面上,力 通过球心水平作用在光滑球 上,系统处于静止状态,当力 增大时,系统仍保持静止,下列说法正确的是
A. 斜劈 所受合外力增大 B. 斜劈 对竖直墙壁的压力不变
C. 球 对地面的压力不变 D. 墙面对斜劈 的摩擦力可能增大
3. 如图所示,极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道,地球看作均匀球体)。若已知一颗极地卫星从北纬 的正上方,按图示方向第一次运行至赤道正上方时所用的时间为 ,则同步卫星的线速度 和该极地卫星的线速度 大小之比为
A. B. C. D.
4. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 , 是原线圈的中心接头,电压表 和电流表 均为理想电表,除滑动变阻器电阻 、定值电阻 以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈 、 两端加上交变电压,其瞬时值表达式为 .下列说法中正确的是
A. 时刻, 、 两点间的电压瞬时值为
B. 当单刀双掷开关与 连接时,电压表的示数为
C. 单刀双掷开关与 连接,在滑动变阻器滑片 向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
D. 当单刀双掷开关由 扳向 时,电压表和电流表的示数均变大
5. 【 房山一模 】如图所示,在跳板跳水比赛中,运动员的起跳过程可简化为:运动员走上跳板,将跳板从水平位置 压到最低点 ,跳板又将运动员向上弹起,直到运动到最高点 ,然后运动员完成规定动作落入水中,则下列说法正确的是
A. 运动员在下压跳板运动至最低点 时,其所受外力的合力为
B. 运动员从 到 过程中,动能一直在减小
C. 运动员从 到 过程中,跳板的弹性势能一直在增加
D. 在从 到 的过程中,运动员始终处于超重状态
二、双项选择题(共3小题;共12分)
6. 如图所示, 、 为两个等量同种点电荷, 、 、 在点电荷 、 的连线上, 、 、 在连线的中垂线上,且 , ,则
A. 、 两点的场强相同,电势也相同
B. 、 两点的场强不相同,电势相同
C. 点是 、 连线上电势最低的点,也是 、 连线上场强最小的点
D. 点是中垂线 上电势最高的点,也是中垂线上场强最大的点
7. 如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的 、 两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是
A. 的向心力是 的向心力的 倍
B. 盘对 的摩擦力是B对 的摩擦力的 倍
C. 、 都有沿半径向外滑动的趋势
D. 若 先滑动,则 与 间的动摩擦因数 小于盘与 间的动摩擦因数
8. 如图, 平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度 的匀强磁场, 为处于 轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为 , 点为 轴正方向上一点,。现有一个比荷大小为 可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端 处小孔以不同的速度向 轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电荷量不变,小球最后都能经过 点,则小球射入的速度大小可能是
A. B. C. D.
三、解答题(共2小题;共26分)
9. 如图甲所示,在倾角为 的足够长光滑斜面 前,有一粗糙水平面 , 长为 。有一质量为 的滑块,从 处由静止开始受一水平向右的力 作用。 按图乙所示的规律变化,滑块与 间的动摩擦因数 , 取 。试求:
(1)滑块到 处的速度大小;
(2)不计滑块在 处的速率变化,滑块沿斜面滑行的最远距离为多少
(3)假设水平面足够长,且与滑块的动摩擦因数不变,则滑块最终停在距 多远的水平位置上
10. 如图所示,竖直平行导轨间距 ,导轨顶端接有两个阻值为 的电阻,其中一电阻两端与电键 相连。导体棒 与导轨接触良好且无摩擦。导体棒的电阻为 ,质量为 ,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为 。设导轨足够长,重力加速度为 ,不计空气阻力。现将导体棒由静止释放。
(1)计算导体棒的最终速度;
(2)经过足够长的时间后闭合电键 ,分析并说明 闭合前后,回路中的最终电流如何变化;
(3)经过足够长的时间后闭合电键 ,画出 闭合后导体棒速度 时间图象的大致图线,并求出速度和加速度的变化区间。
四、实验题(共2小题;共18分)
11. 实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,提出了两种方案:甲方案为让小车沿倾斜的木板下滑,然后测量相关物理量;乙方案为将小球用细长绳悬挂固定后,使小球摆动,然后测量相关物理量;
(1)你建议选择的方案是 (填“甲”或“乙”),理由是 。
(2)若实验小组选用了乙方案,实验装置如图 所示。实验中,用于测量小球速度的传感器可选用 传感器。
(3)实验前已测得 、 、 、 各点高度分别为 、 、 、 。某同学获得的实验数据如图 ,分析表中数据发现:从 到 到 ,机械能逐渐减小,其原因是 。
(4)表中 点的机械能数据明显偏小,其原因可能是摆锤的释放点 点(选填“高于”、“低于”)。
12. 在测定电池组的电动势(其值不超过 )和内阻的实验中,用电压传感器测量端电压、电流传感器测量总电流,如图 所示。
(1)请完成实验器材实物连接图。
(2)滑动变阻器处于最大电阻时闭合电键,滑片开始移动到靠近中央的过程中,电压传感器读数从 变化到 ,变化很小。由此现象可判断
()电动势为
()滑动变阻器最大阻值比电源内阻大得多
()电流传感器读数变化量一定也很小
()若滑片继续移动减小电阻,减小量仍不会超过
(3)某同学尝试用图 所示电路图进行实验,用电压传感器测量端电压 、电流传感器测滑动变阻器左端的电流 ,得到 图象如图 所示。由此可求得电源电动势 ,内阻 。
五、模块选做题(共2小题;共26分)
13. [选修3-3]
(1)下列说法正确的是 。
A.第二类永动机违反了热力学第二定律,但不违反能量守恒定律
B.被踩扁的乒乓球(表面没有开裂)放在热水里浸泡,恢复原状的过程中,球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量
C.由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
D.两个分子间分子势能减小的过程中,两分子间的相互作用力可能减小
E.布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
(2)如图甲所示,质量为 的长方体气缸放在光滑水平地面上,气缸用导热性能良好的材料制成,内壁光滑,内有质量为 的活塞,横截面积为 ,不计气缸和活塞的厚度。环境温度为 时。活塞恰好在气缸的最右端,外界大气压强恒为 。
① 若环境温度缓慢降低,求活塞移动到气缸正中间时的环境温度 ;
② 若环境温度 保持不变,给气缸施加水平向右的推力,最终活塞稳定到气缸正中间随气缸一起向右做匀加速直线运动,如图乙所示,求此时推力 的大小。
14. [选修3-4]
(1)甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播,如图所示为 时刻两列波恰好在坐标原点相遇时的波形图,甲波的频率为 ,沿 轴正方向传播,乙波沿 轴负方向传播,则
A.甲、乙两波的频率之比为
B.乙波的传播速度为
C.两列波叠加后, 处的质点振幅为
D. 时, 处的质点处于平衡位置,且向下运动
E.两列波叠加后, 处为振动加强点
(2)如图所示为某种半圆柱透明介质的截面图,截面 的半径 ,直径 与足够大的水平屏幕Ⅳ垂直并与 点接触。透明介质放置在空气中,现有一束紫光射向圆心 ,在 分界面上的入射角为 , 较小时, 屏幕上有两个亮斑,逐渐增大入射角,当 时,其中一个亮斑恰好消失。已知真空中的光速 。求:
① 该介质对紫光的折射率 ;
② 当 时,紫光从进入透明介质到射到 屏幕的传播时间 。
答案
第一部分
1. C
2. D
【解析】当力 增大时,系统仍保持静止,则斜劈 所受合外力为 ,故A错误;
以整体为研究对象,受力分析,根据平衡条件,水平方向:, 为竖直墙壁对 的弹力, 增大,则 增大,所以斜劈 对竖直墙壁的压力变大,故B错误;
对 力分析,如图:
根据平衡条件:, 增大,则 增大,
, 增大,则 增大,根据牛顿第三定律得,球对地面的压力增大,故C错误;
以整体为研究对象,若竖直方向:,故随支持力的增大,摩擦力增大,故D正确。
3. C
【解析】卫星从北纬 的正上方,按图示方向第一次运行至赤道正上方转过的圆心角为 ,所用的时间为 ,则从北纬 的正上方按图示方向第一次运行至南纬 正上方转过的圆心角为 ,用时 ,故该极地卫星的周期为 。而同步卫星的周期为 ,
由牛顿第二定律得: 得,
可得:
由开普勒第三定律得:
故有:
解得:。
4. D
【解析】由 、 两点间的电压瞬时值表达式 ,当 时,,选项A错误.由 得 ,选项B错误.单刀双掷开关与 连接,滑片 向上移动时,电压表示数变大,选项C错误.
5. C
第二部分
6. B, C
7. B, C
【解析】因为 、 两物体的角速度大小相等,根据 ,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,则向心力相等,故A错误;
对 、 整体分析,,对 分析,有:,知盘对 的摩擦力是B对 的摩擦力的 倍,故B正确;
所受的静摩擦力方向指向圆心,可知 有沿半径向外滑动的趋势, 受到盘的静摩擦力方向指向圆心,有沿半径向外滑动的趋势,故C正确;
对 、 整体分析,,解得 ,对 分析,,解得 ,因为 先滑动,可知 先达到临界角速度,可知 的临界角速度较小,即 ,故D错误。
8. A, C
第三部分
9. (1)
【解析】前 过程,由动能定理:

得:;
(2)
【解析】冲上斜面的过程,由动能定理
所以冲上斜面 的长度 ;
(3)
【解析】由于斜面光滑,滑块以等大的速度返回 处。
对从 向左滑动过程由动能定理:

10. (1)
【解析】导体棒最终匀速运动,合力为 。安培力大小等于重力大小。
根据平衡条件有:,
解得 。
(2) 闭合前后,导体棒最终做匀速直线运动,合力为 。
以导体棒为对象,有 ,
即 ,
与电路电阻无关,故最终电流不变。
(3) 从 到
【解析】速度 时间图象大致如图;
闭合前,导体棒最终匀速运动的速度为 ,
闭合后,电路的电阻减小,导体棒最终匀速运动的速度为 ,
速度的变化区间为:从 到 ,
闭合瞬间,由于电阻突然减小,导体棒受到的安培力大于重力,根据牛顿第二定律有 即 ,
(方向竖直向上),
导体棒做减速运动,经过足够长时间后,最终匀速运动,加速度为 。加速度的变化区间为:从 到 。
第四部分
11. (1) 乙;摩擦阻力较小,更接近于机械能守恒的情况
(2) 光电门
(3) 摆动过程中小球还受到空气阻力,空气阻力做负功,使小球的机械能总量减小,运动的路程越长,机械能减少越多
(4) 高于
12. (1) 如图
(2)
(3) ;
第五部分
13. (1) ABD
【解析】第二类永动机违反了热力学第二定律,但不违反能量守恒定律,故A正确;
被踩扁的乒乓球(表面没有开裂)放在热水里浸泡,恢复原状的过程中,球内气体对外做正功,温度升高,内能增加,根据热力学第一定律 知会从外界吸收热量,故B正确;
由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,故C错误;
分子间分子势能与距离的关系如图所示:
从图可以看出,分子势能变小,分子间距可能增加,也可能减小;若分子间距大于平衡间距,分子势能减小,分子间距变小,分子力可能增加,也可能减小,故D正确;
布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,而组成小颗粒的分子有成千上万个,颗粒的运动是大量分子集体的运动,并不是颗粒分子的无规则运动,布朗运动是液体分子无规则运动的反映,故E错误。
(2) ①
【解析】活塞从右端缓慢到正中间过程中发生等压变化,遵从盖—吕萨克定律。设气缸总长为 ,由
得降后温度为:。

【解析】气体发生等温变化,遵从玻意耳定律,由 得后来气体压强为:
对活塞 由牛顿第二定律得:
对活塞和气缸整体由牛顿第二定律得:
由以上各式得施加力为:。
14. (1) BDE
【解析】甲、乙两列简谐横波在同种均匀介质中传播,波速相等,由图知,,,由 知甲、乙两波的频率之比为 ,故A错误;
乙波的传播速度为 ,故B正确;
两列波叠加后, 处的质点振动加强,振幅为 ,故C错误;
两波的周期为 。 时刻, 处的质点处于平衡位置,且向上运动。因为 ,所以 时, 处的质点处于平衡位置,且向下运动,故D正确;
两列波叠加后,在 处两波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇,振动加强,故E正确。
(2) ①
【解析】设紫光的临界角为 ,则知
由公式
解得:。

【解析】紫光在透明介质中的传播速度为:
紫光从进入透明介质到射到 屏幕的传播时间为:
解得:。
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